[发明专利]数字聚合酶链式反应光学检测装置及方法

权利要求书

1.一种微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，用于检测样品微滴，其特征在于，包括样品传送机构、激发光光源机构、光学检测机构、输入显示机构及控制机构；

所述样品传送机构具有用于传送所述样品微滴的传送微通道以及仅供单排所述样品微滴通过的检测微通道，所述检测微通道设于所述传送微通道的一端且与所述传送微通道连通，所述样品传送机构在检测微通道段设有光学检测窗口；

所述激发光光源机构具有用于激发所述样品微滴产生光信号的激发光光源；

所述光学检测机构具有一个用于收集和转换所述样品微滴中光信号的光纤光谱仪，所述光纤光谱仪同时检测反应体系中散射光信号和多个荧光探针的荧光信号，所述光学检测机构还包括收集透镜和陷波滤光片，所述收集透镜用于收集所述样品微滴的光信号，并将收集的所述样品微滴的光信号传输到所述光纤光谱仪，所述陷波滤光片用于将所述收集透镜收集到的光信号处理后再传输到所述光纤光谱仪；

所述输入显示机构用于设定或显示所述样品微滴在所述样品传送机构中的通过速度、所述激发光光源的发光强度及所述样品微滴的光谱数据；

所述控制机构用于控制所述样品微滴在所述样品传送机构中的通过速度及所述激发光光源的发光强度；

所述激发光光源通过所述光学检测窗口照射所述检测微通道中依次逐个通过的所述样品微滴，激发出所述样品微滴产生光信号，所述光纤光谱仪通过所述光学检测窗口将收集到的所述光信号转换为数字信号传输到所述控制机构进行分析，最后在所述输入显示机构上显示所述样品微滴的光谱数据。

2.根据权利要求1所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述传送微通道的另一端设有用于供所述样品微滴进入的进样微通道。

3.根据权利要求1或2所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述样品传送机构为微流控芯片或毛细管。

4.根据权利要求1所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述激发光光源有两个，分别为第一激发光光源和第二激发光光源，所述激发光光源机构还包括二向色镜和聚焦透镜，所述第一激发光光源和所述第二激发光光源先经所述二向色镜合束，再经所述聚焦透镜汇聚后通过所述光学检测窗口投射至所述样品微滴。

5.根据权利要求4所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述第一激发光光源和所述第二激发光光源均为激光光源。

6.根据权利要求4所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述第一激发光光源和第二激发光光源均为单色LED光源，所述第一激发光光源和所述第二激发光光源前均设有窄带滤光片，所述第一激发光光源和所述第二激发光光源先经所述窄带滤光片处理后通过所述二向色镜合束，再经所述聚焦透镜汇聚后通过所述光学检测窗口投射至所述样品微滴。

7.根据权利要求1所述的微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置，其特征在于，所述激发光光源发出的光垂直投射至所述检测微通道，所述光纤光谱仪从垂直于所述检测微通道的方向上收集所述光信号。

8.一种微滴式数字聚合酶链式反应光学检测方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述微滴式数字聚合酶链式反应光学检测装置检测所述样品微滴，所述微滴式数字聚合酶链式反应光学检测方法包括如下步骤：

所述控制机构控制所述样品微滴逐个依次通过所述检测微通道的光学检测窗口，所述激发光光源照射所述样品微滴，激发出所述样品微滴中的光信号；

所述光纤光谱仪将收集到的所述光信号转换为数字信号，再将数字信号记录成光谱图，并将所述光谱图信息传输到所述控制机构；

所述控制机构根据获得的所述样品微滴的光谱图，通过峰值分割得到散射光波峰数量，再利用多峰拟合方法：微滴光谱S＝散射光光谱F₁+荧光光谱F₂+散射光光谱F₃+荧光光谱F₄，计算出拟合后的荧光光谱强度，并在所述输入显示机构上显示。